Modelización reológica mediante Cross-WLF de un nuevo material compuesto elaborado con bioPE y Thyme

Abstract

[EN] Increased environmental awareness is driving the continuous search for new eco-friendly materials. Within the category of Wood Plastics Composites (WPC), a new "Green Composite" is proposed, whose matrix is a bio-polyethylene (bioPE) obtained from sugar cane and whose load, with reinforcing properties due to its fibrous structure, is Thyme, as a residue from the distillation of a liquor manufactured in a local company. Load concentrations of 10%, 30% and 50% %w have been studied. Since the polymers are processed in the molten state and the loads influence their visco-elastic behavior, it is necessary to know the rheological behavior of these new compounds, in order to evaluate their processability. The melt polymer viscosity is very sensitive to the temperature and the shear rate at which it is being processed. The Cross-WLF model, based on the experimental results obtained with a capillary rheometer, describes the rheological behavior of the materials, thus enabling the determination of the viscosity of these new bio-compounds under different conditions than those tested. In this way the processability of these new materials can be evaluated.

[ES] El incremento de la conciencia medioambiental está impulsando la búsqueda continua de nuevos materiales eco-amigables. Dentro de la categoría de los ¿Wood Plastics Composites¿ (WPC), se propone un nuevo ¿Green Composite¿, cuya matriz es un bio-polietileno (bioPE) obtenido de la caña de azúcar y cuya carga, con propiedades de refuerzo por su estructura fibrosa, es ¿Thyme¿, como residuo de la destilación de un licor fabricado en una empresa local. Se han estudiado concentraciones de carga al 10%, 30% y 50% en peso. Siendo que los polímeros se procesan en estado fundido y que las cargas influyen en su comportamiento visco-elástico, se hace necesario conocer el comportamiento reológico de estos nuevos compuestos, para de este modo poder evaluar su procesabilidad. La viscosidad de polímero en estado fundido es muy sensible a la temperatura y a la velocidad de cizalla a la que se está procesando. El modelo de Cross-WLF, a partir de los resultados experimentales obtenidos con un reómetro capilar, describe el comportamiento reológico de los materiales, posibilitando de esta manera la determinación de la viscosidad de estos nuevos bio-compuestos en condiciones distintas a las ensayadas. De esta forma se puede evaluar la procesabilidad de estos nuevos materiales.